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1 2 K A P I T E L N a t u r l e h r e Inhaltsverzeichnis 4.2 Grundlagen Bauphysik Schutzfunktionen Temperatur Luftfeuchte Unterschiede zwischen den Dämmungsarten Sanierung Eigenschaften der verschiedenen Dämmstoffe Folien Funktion der Bauteilschichten MINERGIE IR-Thermografie (Wärmebilder) Schallschutz 27

2 1 0 K A P I T E L N a t u r l e h r e Luftfeuchte Die Raumklimata und verändern sich permanent und meist unterschiedlich: durch die Aktivitäten der Benutzer, durch die atmosphärischen Bedingungen. Sind Unterschiede in Temperatur und Feuchtegehalt gegeben, zeigen die Naturgesetze ihre Wirkung: Gase mit unterschiedlicher Wärmeenergie und Feuchtekonzentration streben nach Durchmischung bis zum Ausgleich. Die Menge des Wasserdampfes wird auf 2 verschiedene Arten bestimmt: als relative Feuchte in Prozent der maximalen Sättigungsmenge als Wasserdampf-Teildruck, der den normalen Luftdruck überlagert. Temperatur [ C] max. Luftfeuchtigkeit fsätt. [g/m 3 ] Dampfdruck [hpa] 2,85 4,13 6,1 8,7 12,3 17,0 23,4 31,7 42,4 Wenn die Temperatur sinkt, die Feuchte aber konstant bleibt, dann steigen die Werte der relativen Luftfeuchte und des Wasserdampfteildrucks parallel an. : 50% Luftfeuchtigkeit bei 20 C : 80% Luftfeuchtigkeit bei 0 C In der Luftdruckanzeige von 1023hPa ist der Wasserdampf-Teildruck enthalten. Wasserdampf Teildruck 1170Pa Wasserdampfdiffusion (μ-wert) Wasserdampf Teildruck 488Pa Ein Wasserdampfmolekül hat die Grösse von nur 1/ mm. Materialien, welche einen Wassertropfen aufhalten, werden jedoch je nach Dichtheit mehr oder weniger mühelos von Wasserdampf durchdrungen. Ausnahmen bilden lediglich bestimmte, durch Schmelzvorgänge erzeugte Stoffe wie Glas, Metalle sowie Metallfolien ab 0,05 mm Dicke und einige Kunststoffe. Die Diffusion zieht stets auf die Klimaseite mit dem niedrigeren Teildruck.

3 1 2 K A P I T E L N a t u r l e h r e Unterschiede zwischen den Dämmungsarten Dampfbremsung / Luftdichtung Aussendämmung Je nachdem, ob die dampfdurchlässige Dämmschicht warmseitig oder kaltseitig platziert ist, verläuft die Dampfdiffusion unterschiedlich. Durch die diffusionsoffenen Faserdämmstoffe kann viel feuchte Raumluft in die Wand eindringen. Diese kondensiert an der Kaltseite der Dämmschicht. Der erhöhte Feuchtegehalt in Dämm- und Baustoffen reduziert die Dämmwirkung beträchtlich und führt zu Feuchteschäden. Die erfordert eine Dampfbremse auf der Innenseite der Wärmedämmschicht. Wie diffusionsoffen oder dampfdicht die regulierende Dampfbremse sein muss, hängt von der tragenden Bausubstanz ab. Es gilt die Überschlagsregel: die innere Schicht muss mindestens zehnmal dampfdichter sein als die äussere Schicht. Die Dampfbremse übernimmt gleichzeitig die Funktion der Luftdichtung. Aussendämmung Dank der dampfbremsenden Wirkung der tragenden Schicht diffundiert nur wenig Dampf nach. Falls es trotzdem zur Kondensation kommt, dann nur geringfügig im äusseren Bereich der Dämmschicht. Diese Feuchte wird während der Trockenperioden ausgetrocknet. Ein wenig Tauwasser im äusseren Bereich von Bauteilen führt in der Regel zu keinen Schäden. Die Aussendämmung hat bezüglich Dampfdiffusion Vorteile. Eine separate Luftdichtungsschicht fehlt. Eine Dämmschutzschicht auf der Aussenseite der Wärmedämmung ist erforderlich. Die Dämmschutzschicht muss diffusionsoffen sein. Kerndämmung im Holzrahmenbau Die Elementbauweise im Holzrahmenbau kann eine schlechtere Luftdichtung als die Massivbauweise haben. Luftströmungen könnten feuchtwarme Raumluft in kältere Bauteilschichten transportieren und dort Kondensat bilden. Deshalb ist diese Konstruktion raumseitig dauerhaft luftdicht auszubilden. Die Luftdichtung, kann mit anderen Bauteilschichten, in der Regel mit der Dampfbremse kombiniert werden. Die Grundsätze der Innen- und Aussendämmung müssen kombiniert angewendet werden. Sofern die Luftdichtung durch plattenförmige Materialien wie OSB-Platten, Mehrschichtplatten, Sperrholz, Gipsfaserplatten usw. erfüllt wird, ist keine zusätzliche Dampfbremse erforderlich. Die Plattenstösse sind abzukleben. Speziell von der Kerndämmung hängt der Raumgewinn ab. Die Luftdichtungs- oder Dampfbremsenschicht darf keine Löcher aufweisen. Installationsleitungen sind durch einen Lattenrost warmseitig der Luftdichtung oder Dampfbremse anzuordnen. Kerndämmung Dampfbremsung / Luftdichtung

4 4 N a t u r l e h r e K A P I T E L Temperatur- und Taupunktprofil im Bauteil Die Wärmedämmschicht beeinflusst direkt den Temperatur- und Feuchteverlauf innerhalb einer Baukonstruktion. Allgemein gilt: Je grösser die Dicke und die Wärmedämmfähigkeit einer Schicht ist, desto grösser ist die Temperaturdifferenz innerhalb dieser Schicht. Liegt beispielsweise die Temperatur der Aussenluft bei minus 10 C und die Raumlufttemperatur bei 20 C, dann kann man je nach Wandaufbau folgende Temperaturprofile feststellen: Einschichtige Wand [ C] Temperatur- und Feuchteverlauf [mm] Temperatur Taupunkt Tauwasser 1 Gipsputz (20mm) 2 Kalksandstein (240mm) 3 Kalkputz (20mm) Die Temperatur sinkt linear in der homogenen, tragenden Wand. Das kann innerhalb des Bauteils zu Tauwasser und Spannungsrissen führen. Der Bauteil ist den wechselnden Klimaeinflüssen zwischen Winter und Sommer ausgesetzt. Die Differenz zwischen innerer Oberflächen- und Raumlufttemperatur ist merklich grösser. Luft: 22 C 18 Wand: 14 C Wand:14 C Mehrschichtige Wand ( ohne Dampfbremse) [ C] Temperatur- und Feuchteverlauf [mm] Temperatur Taupunkt Tauwasser 1 Gipsputz (10mm) 2 Hartschaum, EPS (100mm) 3 Kalksandstein (240mm) 4 Kalkputz (20mm) Entsprechend dem unterschiedlichem Dämmvermögen, das die einzelnen Schichten dem Wärmedurchgang entgegenstellen, verläuft das Temperaturprofil nicht gleichförmig. Es ist nach unten geknickt. Tauwasser ist möglich und der tragende Bauteil ist den wechselnden Klimaeinflüssen von Sommer und Winter ausgesetzt. Die Differenz zwischen der inneren Oberflächen- und der Raumlufttemperatur ist merklich kleiner. Luft: 22 C 21 Wand: 20 C Wand: 20 C

5 4 N a t u r l e h r e K A P I T E L IR-Thermografie (Wärmebilder) Mit einer Wärmebildkamera kann man die unsichtbaren, thermischen Schwachstellen eines Objektes ausfindig machen. Die farbigen Bilder können aber je nach Einstellung der Kamera und der Spannweite der gemessenen Temperaturen vollkommen unterschiedlich dargestellt werden. Normalerweise zeigen die Blau-Töne vorwiegend kalte Bereiche an, die Rot-Gelb-Töne warme Bereiche. Eine exakte Auswertung, Darstellung und Interpretation der IR-Bilder setzt solides bauphysikalisches Grundwissen und detaillierte Konstruktionskenntnisse voraus. Es ist empfehlenswert, solche Bilder von erfahrenen Fachpersonen erstellen und interpretieren zu lassen. Die beste Zeit für IR-Bilder liegt im Winter von November bis März. Problem Dachgeschoss 1.50x Emis:1.00 Date: :05:26 Range: C Dist:1.21m Freie Wärme nicht oder wenig gedämmte Räume Quelle: Baucheck-Tanner Das Dachgeschoss ist unbenützt/unbeheizt, zieht jedoch durch den ungedämmten Dachboden viel Raumwärme aus den darunter liegenden Wohnräumen. Die Wärme im Dachgeschoss ist dann «freie Wärme», die schliesslich durch das ebenfalls ungedämmte Dach und die Giebelwand ins Freie entweicht. Raumwärme Problem Heizkörpernische 1.36x e:1.00 Date: :44:06 Range: C Dist:1.69m 1.50x Emis:1.00 Date: :49:32 Range: C Dist:4.50m Gut sichtbare Wärmeverluste bei einer Heizkörpernische ohne Wärmedämmung. Quelle: Baucheck-Tanner Situation mit einer gut gedämmten Heizkörpernische. Die ungedämmte Heizkörpernische ist eine typische Schwachstelle, da die Mauerdicke an dieser Stelle reduziert ist. Dämmungen ist an diesen Stellen besondere Beachtung zu schenken. Wird ein altes Mauerwerk mit einer Aussenwärmedämmung saniert, so erübrigt sich eine der Heizkörpernische. (Siehe 4.2 Seite 14)

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